Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по оценке средств защиты труда в производственной сфере. Учебное пособие
.pdf
31
6. Определяем площадь проходного сечения f одной шахты:
2,749
1,374
2
F
n
f
1,37
h
1,37
1,17
f
h
2
9000
n
L
вэф
Д
vК
L
642,0
4500
f =
м2.
Принимаем площадь проходного сечения воздуховода одной шахты f = 1,37 м2.
7. Производим расчет высоты hз открытия заслонки квадратного сечения
воздуховода:
hз =
При высоте воздуховода
а =
=
= 1,17 м.
1,17 м ширина воздуховода а будет равна
=1,17 м.
Пример № 8
Исходные данные
Рассчитать диаметр патрубка звездообразного дефлектора для двух вытяжных шахт (n=2), если в помещении должен быть требуемый воздухообмен
L = 9000 м3/ч. Скорость движения воздуха vв=6 м/с.
Решение
1. Рассчитываем производительность подачи воздуха в течение одного
часа Lд одним дефлектором:
Lд =
= 4500 м3.
2. Определяем диаметр патрубка дефлектора Dп по формуле:
Dп = 0,0188
, (11)
где Кэ – коэффициент эффективности работы дефлектора Кэ = 0,42; vв – скорость движения воздуха в дефлекторе:
Dп = 0,0188
принимаем Dп = 0,8м.
=0,794м,
32
Пример № 9
п
m
ПДК С
020
120000
t273
353
30273
353
t273
353
8,23273
353
н
вна
р
пр
h
L
F
)(
15948
2
01,2
189,1
)165,1189,1(5,4
62,015948
6000
м
н
вна
р
ВЫТ
h
L
F
)(
15948
2
86,1
189,1
)165,1189,1(5,4
67,015948
6000
м
Исходные данные
В литейном цехе ремонтного завода при разливке чугуна в 1 ч выделяется
90 г угарного газа (СО). Определить площадь приточных и вытяжных аэрационных проемов, если температура удаляемого из помещения воздуха равна tув =
+30˚С, наружного tН = +23,8˚С, а расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов hа = 4,5 м. В приточном воздухе угарный газ отсутствует.
ПДК =20 мг/м3(ГОСТ 12.1.005-88*). Коэффициенты сопротивления движению
воздуха в аэрационных проемах ψ
Решение
1. Определяем требуемое значение воздухообмена:
L =
=
2. Производим расчет плотностей удаляемого и приточного воздуха:
ρв =
ρн =
=
=
3. Определяем площади приточного и вытяжного проемов:
=0,62; ψ
р.пр
р.выт
= 6000 м3/ч.
=1,165 кг/м3;
=1,189 кг/м3.
=0,67.
.
=
.
3.1. Расчет механической вентиляции
Для расчета какой-либо системы механической вентиляции необходимы
следующие исходные данные: назначение помещения или виды работ (технологических процессов), которые в нем организованы; размеры помещения; ха-
33
рактер и количество выделяемых загрязнений или тепло- и влаговыделений; категория помещений по взрывопожароопасности; предельно-допустимая концентрация вредных веществ в помещении, концентрация загрязнителя в приточном воздухе; расчетная скорость движения воздуха в воздуховоде или аэрационном проеме.
Перед расчетом устанавливают способ снижения концентрации загрязнителя и разрабатывают схему общеобменной или местной приточной (вытяжной) вентиляции. После этого определяют массу загрязнителя, тепла или влаги,
выделяемых в воздух рабочей зоны помещения, производят расчет концентрации загрязнителя и требуемый воздухообмен помещения.
На следующем этапе просчитывают параметры вентилятора (частоту
вращения, мощность), определяют его КПД и производят подбор. В конце расчета определяют площадь и размеры сечения воздуховода.
Для расчета системы вентиляции помещения сварочных работ необходимо знать удельные выделения загрязнителей из обмазок электродов. Справочные данные о некоторых загрязнителях, выделяемых в процессе сварочных работ, приведены в табл.15.
Пример № 10
Исходные данные
В помещении ∙b·h = 12∙6∙3 м 4 сварочных поста. При изготовлении металлической конструкции в процессе ручной дуговой сварки деталей за 1 час
работы на каждом сварочном посту расходуется 1 кг электродов марки АНО-5.
Произвести упрощенный расчет системы вытяжной вентиляции сварочного помещения при условии, что сварщики изготовили конструкцию за 40 минут рабочего времени.
34
Таблица 21
4ðçmt
V
40
4 830
60
15,37
144
С
ПДК
15,37
76,85
0,2
Технологическая операция
Марка
электродов
Удельные выделения вредных веществ
из обмазки электродов
Загрязнитель
ПДК, мг/м
3
Количество,
q, мг/кг
Ручная дуговая электросварка углеродистых и низколегированных сталей
ОМА-2
Марганец
0,2
830
АНО-5
1870
К-5а
1530
Ручная дуговая электросварка среднелегированных сталей
ЭA-359/9
Хромовый
ангидрид
0,01
425
ЭA-981/15
450
ВИ-10-6
720
Удельные выделения вредных веществ из обмазки электродов
Расчет
1. Определяем объем рабочей зоны помещения из условия, что ее высота
h
= 2м:
рз
V =∙b∙h
= 12∙6∙2 = 144 м3.
рз
2. Производим расчет концентрации загрязняющих веществ в воздухе на
рабочем месте сварщика с учетом массы загрязняющих веществ m=830 мг, выделяемой из 1 кг обмазки электродов в воздух помещения за 1 час сварочных
работ (см. табл.21).
С =
=
мг/м3.
3. Устанавливаем требуемый коэффициент воздухообмена k с учетом
предельно-допустимой концентрации для марганца ПДК=0,2 мг/м3(см. табл.15)
k =
=
.
Принимаем k = 77.
3. Определяем требуемый воздухообмен L рабочей зоны помещения:
L = kV = 77∙144=11088 м3.
4. По номограмме (рис.3) определяем требуемые характеристики венти-
лятора (кпд вентилятора и параметр А) с учетом того, что сопротивление движению воздуха в воздуховодах Нс составляет, например 600 Па.
35
Для определения указанных параметров на нижней части номограммы
667
A
N
6
3,6 10
c
вп
LH
â
ï
ï
находим численное значение требуемого воздухообмена L =11088 м3 (точка а).
Из указанной точки а проводим горизонтальную линию до пересечения с линией номера вентилятора (например, № 6). Из точки пересечения проводим вертикальную линию из нижней части номограммы в верхнюю до пересечения с
горизонтальной линией на уровне Нс = 600 Па. В этом случае параметр А =4000,
а коэффициент полезного действия вентилятора КПД = 0,57.
5. Зная параметр А и номер вентилятора N, вычисляем частоту вращения
вентилятора nв:
nв =
мин-1.
6. Производим расчет мощности вентилятора по формуле:
Р =
где
- кпд вентилятора;
- КПД передачи. В случае, если вентилятор сидит
, (12)
на валу электродвигателя КПД передачи
=1.
Рис. 3. Номограмма для выбора центробежных вентиляторов серии Ц4-70
36
Р =
6
11088 600
1,15 3,73
3,6 10 0,57 1
Номер
вентилятора
Диаметр колеса,
мм
Производи-
тельность,
м3/ч
Марка
Частота
вращения,
мин
-1
Мощность,
кВт
4
400
950-11500
4А71А6УЗ
910
0,37
4А71В4УЗ
1390
0,75
4А100S2УЗ
2880
4
5
500
2000-17500
4А80А6УЗ
915
0,75
4А90L4УЗ
1425
2,2
6
600
2500-26000
4А100L6УЗ
950
2,2
4А100L4УЗ
1430
4
3600
в
в
L
v
2
11088
2,57
3600 1,2м
4
â
F
2
2,57
0,644м
2
11088
3,08
3600 1м
кВт.
7. Зная параметры частоты вращения и мощности, по табл. 22 выбираем
марку вентилятора в обычном исполнении. В нашем случае центробежный вентилятор серии Ц4-70 марки 4А100L4УЗ.
Таблица 22
Технические характеристики вентиляторов серии Ц4-70
8. Определяем площадь сечения воздуховода Fв по формуле:
Fв =
, (13)
где vв – скорость воздуха в воздуховоде (обычно vв = 1,0-1,2 м/с).
Fв =
.
9. Учитывая, что вытяжные системы должны быть установлены на каж-
дом сварочном посту, определим сечение воздуховода для одной местной вытяжной системы вентиляции одного сварочного поста:
f =
=
.
10. По формуле 12 производим расчет площади фрамуг оконных проемов
для обеспечения притока воздуха
Fв =
Зная площадь фрамуг и число оконных проемов, можно рассчитать размеры фрамуг.
.
37
3.2. Расчет пылеосадительных камер
2
,
18
п
d
ï
Параметры
Численные значения
Температура, 0С
-30
-20
-10 0 10
20
30
40
Динамическая вязкость,
∙10-5, Па∙с
1,57
1,62
1,67
1,72
1,76
1,81
1,86
1,91
сп
сc
Q
c
3600
Q
Расчет пылеосадительных камер проводят в такой последовательности.
Сначала определяют минимальные размеры частиц пыли и по номограмме
(рис.4) находят скорость их движения vч. Скорость движения пылевых частиц
диаметром до 5 и 6∙10-5 м при выполнения условия 0< R e >1, где R e число
Рейнольдса можно определить по формуле:
vч =
где dп - диаметр частиц пыли, м;
- плотность пылеватых частиц – кг/м3;
(14)
- динамическая вязкость среды, Па∙с, определяемая по табл. 23.
Таблица 23
Динамическая вязкость воздушной среды с пылью
Число Рейнольдса определяют по формулам:
R e =
, (15)
R e=1,27
где
- плотность среды, кг/м3; - скорость среды, м/с; п- размер поперечного
сечения конструкции, м; Q – расход воздуха, м3/с.
Зная объем очищаемого воздуха и принимая скорость движения среды в
пылеосадительной камере , определяют площадь поперечного сечения камеры
по соотношениям:
S=
Задавая высоту камеры h, находят ее ширину:
, (16)
, (17)
38
b=
h
S
÷
h
3600
Q
2
4500
2,5
3600 0,5
ì
.
Длину камеры определяют по формуле:
≥
. (18)
Пример № 11
Исходные данные
Рассчитать размеры пылеосадочной камеры для очистки 4500м3 воздуха,
загрязненного пылью, плотность частиц которой 700 кг/м3, а средний диаметр
частиц 21 мкм. Температура удаляемого воздуха +20˚С.
Решение
1. По номограмме (рис. 4) находим скорость витания частиц пыли: vч= 0,8
м/с.
2. Приняв скорость движения воздуха в пылеосадочной камере vч= 0,5 м/с,
определяем площадь ее поперечного сечения:
S= bh =
=
.
Рис.4. Номограмма для определения скорости витания частиц пыли
39
3. Определяем ширину камеры b, принимая высоту ее поперечного сече-
2,5
1
2,5
S
м
h
÷
h
2,5 0,5
1,563
0,8
Марка
фильтра
Заполнитель
Начальное/конечное
сопротивление, Па
Удельная пыле-
емкость, г/м
2
Масса,
кг
ФЯР
Гофрированные металлические сетки
40/300
1500
7,9
ФЯВ
Гофрированные винипластовые сетки
50/300
2000
4
ФЯУ
Ультратонкое стекловолокно
40/300
400
3
ФЯП
Модифицированный пенополиуретан
60/300
200
3,3
ния h=2,5 м:
b=
.
4. Определяем длину камеры.
Минимальная длина камеры должна быть
≥
м.
Принимаем длину камеры = 1,6 м.
3.3. Расчет ячейковых фильтров
Унифицированные ячейковые фильтры изготавливают в виде металлического короба, в который вставляют 12 гофрированных сеток, выполненных из
различных фильтрующих материалов: металла (фильтры ФЯР), винипласта
(фильтры ФЯВ), ультратонкого стекловолокна (ФЯУ), модифицированного пенополиуретана (ФЯП). Ячейковые фильтры обладают небольшой пылеемкостью, поэтому их применяют обычно для очистки воздуха с невысокой концентрацией (до 10 мг/м3), например, в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Технические характеристики ячейковых фильтров приведены в таблице 24.
Таблица 24
Технические характеристики ячейковых фильтров
П р и м е ч а н и е. Для всех фильтров: размеры а х b = 514 х 514 х 55 мм; площадь рабочего сечения 0,22 м2; пропускная способность q=1540 м3/ч
40
Рассмотрим расчет ячейковых фильтров на конкретном примере.
100( )
ф тр
э
ф
СС
k
С
100(30 1,8)
94%
30
Q
q
4600
2,98
1540
Пример № 12
Исходные данные
Рассчитать ячейковый фильтр для очистки 4600 м3/ч воздуха, удаляемого
системой вентиляции от шлифовальных станков, если концентрация пыли в
очищаемом воздухе составляет Сф = 30мг/м3, а ее предельно допустимая концентрация равна ПДК = 6 мг/м3.
Решение
1. Определяем требуемую концентрацию Стр пыли в приточном воздухе.
Она должна составлять 30% от предельно-допустимой концентрации.
С
= 0,3·ПДК = 0,3∙6 = 1,8 мг/м
тр .
2. Производим расчет коэффициента эффективности очистки пыли kэ
3. Выбираем ячейковый фильтр, например, марки ФЯР, и определяем не-
обходимое число фильтров:
n =
где q =1540 м3/ч - пропускная способность одного фильтра (см. примечание к табл. 24). Принимаем n= 3 шт.
4. Определяем суммарную площадь фильтрующей поверхности
S=abn= 0,514∙0,514∙3 = 0,793 м2,
=
=
шт.,
3
.
.
(см. примечание к табл. 18); n – число фильтров.
18).
где ab = 0,514 х 0,514м – размеры поперечного сечения одного фильтра
5. Определяем суммарную пылеемкость фильтров
П=pS=1500∙0,793=1189,5г,
где p = 1500 г/м3 – удельная пылеемкость фильтра марки ФЯР(см. табл.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]